被动 · 自适应 · 主动

波浪补偿系统

Norwegian Dynamics 设计并交付被动、自适应被动和主动波浪补偿器——面向海上吊装作业的波浪补偿系统,涵盖从 12.5 t 补偿缸到 10,000 t 重型吊装装置的全系列产品。每套系统均按 DNV-RP-N202 设计,并在 CONSTELLATION(我们的时域吊装仿真软件)中完成从甲板到海床的全程筛选,再确定天气窗口。

发送您的吊装工况CONSTELLATION 吊装筛选

SWL、水深及预期 Hs/Tp 即可——随后将返回初步选型结果及可作业窗口视图。设计并入级 · DNV-ST-0378 · ISO 9001:2015。
ANTARES 自适应被动波浪补偿器,安装于起重机钢丝绳与水下管汇模块之间,恶劣海况中作业

比较波浪补偿器:容量、行程与控制方式

本页导航:选型指南 · 被动 · 自适应 · 主动 · 选型与 DNV · 支持

Norwegian Dynamics 波浪补偿器系列——RIGEL、CYGNUS、ANTARES、VEGA:类型、容量、行程、控制方式、认证及典型应用
系统类型容量(SWL)行程控制方式认证适用场景
RIGEL 被动波浪补偿器查看 RIGEL →被动 · 基础型55–1,000 t1.0–6.0 m手动调节阻尼与刚度 · 甲板设置设计并入级 · DNV-ST-0378可预测的浪溅区穿越及标准水下吊装作业
CYGNUS 被动波浪补偿器查看 CYGNUS →被动 · 宽范围12.5–10,000 t1.0–6.0 m手动阻尼调节 · 自复位弹簧设计并入级 · DNV-ST-0378全范围被动吊装作业——从 12.5 t 波浪补偿缸到 10,000 t 重型吊装装置
ANTARES 自适应被动波浪补偿器查看 ANTARES →自适应被动30–4,000 t2.5–8.0 m自动阻尼调节 · 自复位弹簧 · 快速起吊设计并入级 · DNV-ST-0378复杂的多阶段水下吊装作业
VEGA 主动波浪补偿查看 VEGA →主动 · 研发中75–2,500 t2.5–6.0 m自动阻尼调节 · 主动液压缸控制 · 自复位弹簧研发中 · 按 DNV-ST-0378 设计需要最精密运动控制的水面以上与水下吊装作业

左右滑动可比较行程、控制方式、认证及适用场景 →

RIGEL 的 DNV 型式认可审核中——一旦获批,后续同型号机组即可跳过逐项目认证流程,直接投入使用。

起重机缓冲(POLARIS)与立管张紧(SIRIUS)另设专页介绍:POLARIS 起重机缓冲器 · SIRIUS 立管张紧器

选型

您需要哪种类型的波浪补偿器?

这三大产品系列解决的是同一个问题——将载荷与船舶升沉运动解耦——但在动力、复杂度与控制方式上各有取舍。大多数吊装作业使用被动型即可满足需求;关键在于作业流程需要多高的控制精度。

被动 70–90% 效率

  • 电源: 无需外部电源——密封气弹簧与液压阻尼;CYGNUS 自带小容量电池,无脐带缆
  • 复杂度: 最低——吊装过程中无需操作人员
  • 波浪敏感度: 安装时按目标周期调谐;偏离调谐点的长涌浪中效率会下降——这正是 ANTARES 通过自动化消除的敏感性
  • 典型应用: 浪溅区穿越、水下吊装与着底、回收作业
  • 产品: RIGEL(55–1,000 t)、CYGNUS(12.5–10,000 t)

自适应被动 在全部海况下保持 70–90% 区间的上限水平

  • 电源: 控制系统使用电池(中等容量),无脐带缆——补偿功能本身无需动力
  • 复杂度: 中等——可远程调节
  • 波浪敏感度: 自动阻尼控制在吊装过程中持续重新调谐
  • 典型应用: 多阶段吊装——一次部署即可覆盖锁定、浪溅区、水下及软着陆各模式
  • 产品: ANTARES (30–4,000 t)

主动 90–98% 效率

  • 电源: 电池供电(大容量电池),无脐带缆
  • 复杂度: 最高——由 MRU 驱动的闭环反馈
  • 波浪敏感度: 在整个波谱范围内实时补偿
  • 典型应用: 精密着陆、水面以上运动控制、长时间作业
  • 产品: VEGA-T(水面以上)/ VEGA-S(水下)(75–2,500 t,研发中)

五个关键问题

载荷与索具? SWL 及吊钩到载荷间的刚度决定容量等级与行程。
浪溅区穿越? 砰击及附加质量瞬态载荷更适合行程充裕的被动或自适应机型。
着陆精度? 高精度着陆需求指向自适应软着陆模式或主动反馈控制。
是否有可用电源? 并非必需——RIGEL 无需动力运行,CYGNUS、ANTARES 与 VEGA 均自带电池,无脐带缆。供电从不构成选型障碍。
天气窗口目标? 可作业 Hs 的提升幅度将通过 CONSTELLATION 针对每个吊装工况进行量化。

您能回答以上五个问题吗?那就是一份完整的吊装工况——发送给我们,选型结果即可返回。想先阅读完整版对比?请查看主动与被动波浪补偿对比——完整版

产品系列

四款波浪补偿系统,同一套工程基础

Norwegian Dynamics 的每一款补偿器——无论被动、自适应被动还是主动——均基于同一套第一性原理进行选型,并在钢材下料前经过同一套验收标准的筛选。

被动波浪补偿器

无需外部电源,无脐带缆——可靠的主力机型
被动 RIGEL 被动波浪补偿器

单缸被动式补偿器,阻尼与刚度可手动调节,根据吊装工况在甲板上设置。海上无电子元件。DNV 型式认可审核中——一旦获批,即可免于逐项目认证。

SWL
55–1,000 t
行程
1.0–6.0 m
额定水深
水下 3,000 m
控制方式
手动调节阻尼与刚度 · 甲板设置
电源
无 · 海上无电子元件
RIGEL 被动波浪补偿器 →
被动 CYGNUS 被动波浪补偿器

气液式波浪补偿缸,配外置蓄能器、手动设置阻尼及自复位弹簧——全范围被动产品线,覆盖单桩、导管架及打捞作业所需的 12.5 t 至 10,000 t 全部规格。2026 年首批交付,配置起价 USD 15,000。

SWL
12.5–10,000 t
行程
1.0–6.0 m
控制方式
手动阻尼调节 · 自复位弹簧
电源
电池(小容量)· 无脐带缆
CYGNUS 被动波浪补偿器 →

自适应被动

被动物理机制,电子化控制
自适应被动 ANTARES 自适应被动波浪补偿器

自适应补偿器,具备自动阻尼控制与快速起吊能力,可在吊装过程中切换作业模式——甲板起吊时锁定、穿越浪溅区时刚性提高、水下下放时柔性增加、着陆时软着陆。单台设备即可覆盖整个作业流程,无需重新布置索具,并在各海况下保持被动效率区间的上限水平。

SWL
30–4,000 t
行程
2.5–8.0 m
控制方式
自动阻尼调节 · 自复位弹簧 · 快速起吊
电源
电池(中等容量)· 无脐带缆
模式
锁定 · 浪溅区 · 水下 · 软着陆
ANTARES 自适应被动波浪补偿器 →

主动波浪补偿

闭环控制,MRU 驱动
研发中 VEGA 主动波浪补偿

一体化、自成体系的主动波浪补偿系统:由实时运动参考单元(MRU)反馈驱动的主动液压缸控制,并叠加自动阻尼控制与自复位弹簧。电池供电,无脐带缆。VEGA-T 在水面以上执行运动控制;当被动补偿无法将着陆过程控制在可作业窗口内时,VEGA-S 负责在深水中保持并下放载荷。研发中——工程数据可应要求提供。

SWL
75–2,500 t
行程
2.5–6.0 m
控制方式
自动阻尼调节 · 主动液压缸控制 · 自复位弹簧
电源
电池(大容量)· 无脐带缆
变体
VEGA-T(水面以上)· VEGA-S(水下)
VEGA 主动波浪补偿 →

选型与工程

按 DNV-RP-N202 选型,在 CONSTELLATION 中完成筛选

补偿器的性能取决于选型的精确度。Norwegian Dynamics 依据第一性原理计算气体容积、阻尼与行程,遵循 DNV-RP-N202——专为波浪补偿系统编写的推荐规范。水动力载荷输入——砰击、附加质量、冲击张力载荷判据——依据 DNV-RP-N103建模,作业验收则依据 DNV-ST-N001

随后,接受筛选的是整个吊装作业,而不仅仅是补偿器本身:CONSTELLATION 在时域内对从甲板到海床的全过程进行仿真,覆盖完整的 Hs×Tp 海况范围,逐一核验每项验收指标——浪溅区 DAF、吊索松弛、着陆 DAF、着底速度、行程利用率。您可以在动员之前看到可作业窗口,而补偿器正是按照您所需要的窗口进行选型的。

发送您的吊装工况以获取筛选评估

45678910114.03.53.02.52.01.51.00.5谱峰周期 Tp (s)Hs (m)

绿色 = 可作业 · 斜线阴影 = 超出作业限制 · ◎ = 建模设计工况点(Hs 2.0 m / Tp 8 s)。可作业海况,按 DNV-RP-N103 逐项筛选,并依据 Norwegian Dynamics 设计标准 ND-DS-10——以 ANTARES 250 t 自适应补偿器的典型甲板到海床安装工况为例,在 CONSTELLATION 中建模。项目筛选将使用您的海洋环境数据与船舶资料。

DNV-RP-N202波浪补偿系统——具有指导地位的推荐规范
DNV-ST-0378海上起重设备——设计与入级
DNV-RP-N103海上作业建模与分析——载荷输入
DNV-ST-N001海上作业——作业验收

物理输入

船舶运动:波浪补偿器吸收的是什么

浮式船舶同时具有六个自由度的运动——纵荡、横荡与升沉(平移运动),横摇、纵摇与艏摇(旋转运动)。其中只有升沉沿起重机钢丝绳方向直接作用,但横摇与纵摇也会叠加影响:起重机若偏离船舶浮心,力臂会将旋转运动转化为臂头处额外的垂直运动,因此实际的吊机臂头升沉可能显著大于船舶本身的纯升沉。

船舶六自由度运动及其与海上吊装的关联性
自由度运动吊装相关性
纵荡前后平移定位;对吊钩载荷影响较小
横荡左右平移定位;引起摆动
升沉垂直平移直接产生吊机臂头运动——补偿器的作用对象
横摇绕纵轴旋转通过力臂放大吊机臂头升沉
纵摇绕横轴旋转通过力臂放大吊机臂头升沉
艏摇绕垂直轴旋转航向——对垂直运动影响较小

特定船型在特定海况下的运动幅度,由其响应幅值算子(RAOs)决定——即船舶在单位波幅下的运动量,随频率和浪向变化,因船型与装载状态而异。RAOs 与波浪谱结合,即可得出决定补偿器选型的吊机臂头运动:行程必须留有余量地超过吊机臂头峰谷值升沉,最大活塞速度由振幅与波浪周期决定,固有周期则需调谐至避开主导波浪周期。

按运动特性与海上吊装中典型角色比较的船型
船型运动特性适用场景
半潜式升沉 RAO 最低——水线面面积小重型吊装,高难度作业
单体式 CSV中等升沉、横摇及纵摇水下安装的主力船型
自升式升起后升沉为零;航渡中有运动浅水域,重复性作业
驳船运动幅度最大,尤以横摇为甚适合平静海况窗口内的重型起重作业

半潜式船舶承担高难度重型吊装并非偶然——水线面面积小,升沉最低。关于波浪的详细内容,请见波浪页面。

物理原理

波浪补偿的工作原理

波浪补偿,是指将悬吊载荷与承载船舶的垂直运动相解耦。升沉——船舶在波浪中的垂直平移运动,是六个自由度之一——是吊装作业中最关键的运动,因为它直接使吊机臂头上下移动。北海的一艘施工船在 5–15 秒周期下,峰谷值升沉可达数米,若无补偿,其中每一米都会直接传递到载荷上。

波浪补偿器在运动的吊机臂头与载荷之间加入一个柔性元件——弹簧。实际应用中,该弹簧由作用于液压缸的压缩氮气构成,气体容积与预充压力经过选择,使弹簧力在给定载荷重量下于整个行程范围内几乎保持不变:即近乎零的有效刚度。有效弹簧越软,传递到载荷上的吊机臂头运动就越少——载荷几乎保持静止,而吊机臂头则随波浪起伏。

单纯的弹簧会产生振荡,尤其是在接近共振时。液压节流孔对油流形成阻力,将动能转化为热能——阻尼抑制共振响应,使系统趋于稳定。弹簧承载载荷,阻尼消耗波浪能量:大海仍在起伏,而载荷保持静止。

本页介绍的三大产品系列——被动自适应被动主动——均建立在相同的弹簧-阻尼物理原理之上;三者的差异在于弹簧与阻尼的控制方式,详见选型指南

原理示意图:气弹簧与液压阻尼位于吊机臂头与载荷之间,使载荷与船舶升沉相隔离

一图看懂工作原理:压缩氮气承载载荷,节流孔阻尼消耗波浪能量,载荷由此与吊机臂头的运动相隔离。

实际效果演示

补偿器实际运行效果,CONSTELLATION 仿真呈现

每段视频均为 CONSTELLATION 对真实吊装工况的仿真——采用与上文筛选相同的时域模型。观看补偿器如何在整个海况过程中保持索具张力。

RIGEL——浪溅区穿越GRP 盖板吊装的被动波浪补偿
ANTARES——从甲板到海床水下吊装中的自适应被动波浪补偿
POLARIS——溜桩保护海上打桩作业的缓冲保护
ANTARES——快速起吊,“一次起吊到位”从摇荡的驳船上起吊
CYGNUS——吸力锚回收从淤泥中脱出,全程不超 SWL——从坚硬粘土中回收沉箱
CYGNUS——风暴系泊每一次波浪均不超 SWL——TLP 张力腿系泊索历经风暴考验
ANTARES——共振穿越穿越共振区,全程可控——注水吸力桩安全通过共振频段

应用场景

波浪补偿真正发挥价值的场景

水下吊装

从水面到海床,阻力、附加质量与冲击张力载荷判据贯穿全程——补偿使钢丝绳张力在整个已筛选的可作业窗口内始终保持为正。

水下吊装载荷 →

浪溅区穿越

砰击与浮力瞬态是决定大多数天气窗口的 DAF 峰值来源。被动行程可将其吸收。

被动补偿的工作原理 →

海上风电

单桩、过渡段与机舱吊装工期紧凑——大容量与高精度公差需求并存。

海上风电的波浪补偿 →

退役拆除

重量不确定性与腐蚀吊点会侵蚀 DAF 余量——补偿可将其补回。

退役拆除吊装 →

正在筹备此类吊装作业?发送您的吊装工况——我们将结合您的海洋环境数据与船舶资料,在 CONSTELLATION 中为您筛选。

实绩证明

认证与交付实绩

  • 已交付: 为某国际海上 EPC 承包商交付一台 150 t / 4.5 m 自适应被动波浪补偿器。
  • 已交付: 在英国交付一台 3 t / 1.25 m 机组——从下单到交付仅用六周。
  • 已认证: 全部机组按 DNV-ST-0378 设计并入级;RIGEL 的 DNV 型式认可审核中。质量管理体系符合 ISO 9001:2015。
  • 效率: 被动 70–90% · 自适应在全部海况下保持区间上限 · 主动 90–98%。

发送您的吊装工况

安全工作载荷(t,对数刻度) 行程 101001,00010,000RIGEL5510001.0–6.0 mCYGNUS12.5100001.0–6.0 mANTARES3040002.5–8.0 mVEGA7525002.5–6.0 m研发中
定制的 3 t / 1.25 m 被动波浪补偿器,配已认证卸扣,待交付状态
3 t / 1.25 m 定制被动波浪补偿器——真实交付实物。

运营支持

全程护航作业,而不止于销售

为您的补偿器完成选型的工程师,同样负责调试、海上现场支持及维持认证有效——同一支团队从吊装数据到撤场全程负责。

调试根据吊装方案进行设置、充气及功能测试,可在码头或甲板上进行。
动员索具审查、接口检查及装船支持,贯穿整个作业周期。
海上支持远程诊断,以及在作业需要时提供的 24/7 现场服务
维保与充气气体充装、重新认证、密封件更换服务,以及延寿升级方案——不限品牌。

常见问题

波浪补偿器常见问题解答

什么是波浪补偿器?

一种安装于起重机吊钩与载荷之间(或集成于吊装装置中)的液压气动装置,用于吸收船舶与载荷之间的相对垂直运动。它能将钢丝绳张力控制在验收限值以内,降低动力放大系数(DAF),并防止在已筛选的可作业窗口内发生钢丝绳松弛和冲击张力载荷事件。物理原理请见波浪补偿的工作原理

被动、自适应还是主动——我需要哪一种?

被动型(RIGEL、CYGNUS)适用于大多数无需外部电源的浪溅区及水下作业;自适应被动型(ANTARES)适用于单次部署需覆盖锁定、浪溅区、水下及软着陆各阶段的场合;主动型(VEGA,研发中)适用于作业需求足以支撑 MRU 驱动的主动液压缸控制的场合——电池供电,无脐带缆。上文的决策指南对三者进行了逐项对比。

我的吊装作业需要多大的波浪补偿器?

容量取决于载荷的 SWL;行程与阻尼取决于海况(Hs, Tp)、水深及作业流程。我们按 DNV-RP-N202 进行选型,并通过在 CONSTELLATION 中对整个吊装作业进行筛选来确认方案。发送您的吊装工况——SWL、水深及预期 Hs/Tp 即可开始。

波浪补偿器适用哪些 DNV 标准?

DNV-RP-N202(波浪补偿系统)是具有指导地位的推荐规范;机组按 DNV-ST-0378(海上起重设备)设计;载荷建模依据 DNV-RP-N103,作业验收依据 DNV-ST-N001。我们的DNV 标准指南对这些标准进行了完整梳理。

波浪补偿器能否延长我的天气窗口?

可以——通过降低 DAF 并保持索具张力为正,选型正确的机组可以提高可作业有效波高,并挽回因 DAF 降额而在起重量表上损失的容量。请参阅海上吊装天气窗口,并通过 CONSTELLATION 筛选为您的吊装工况量化这一收益。

波浪补偿器的典型交货周期是多久?

每台机组均按具体吊装工况定制工程设计,因此交期取决于项目范围。作为参考,一台 3 t / 1.25 m 机组曾在英国实现六周交付。发送您的吊装工况,交期将随选型结果一并返回。

波浪补偿器的价格是多少?

入门配置价格约从 USD 15,000 起(CYGNUS,低 SWL 配置)、USD 20,000(POLARIS)及 USD 35,000(RIGEL);超出入门配置后,价格取决于容量、行程及具体配置。发送您的吊装工况——SWL、水深及预期 Hs/Tp——即可获得包含初步选型的预算报价。

什么是波浪补偿?

波浪补偿,是指将悬吊载荷与承载船舶的垂直运动相解耦。波浪补偿系统——被动、自适应或主动——通过液压气动缸吸收船舶的升沉运动,使载荷运动与钢丝绳张力在整个吊装过程中保持可控。

内容由 Norwegian Dynamics 工程团队审核——2026 年 7 月。

有吊装计划?

把基本信息发给我们——SWL、水深及预期 Hs/Tp(一张草图即可开始)。我们将在 CONSTELLATION 中筛选该吊装工况,并为您提供合适的补偿器方案、初步可作业窗口视图,以及下一步工程计划。

post@nodynamics.com · +47 9664 7886 · 产品手册(PDF)